Dinoflagelados foram os primeiros microorganismos reconhecidos como fonte primária de certos metabólitos, também conhecidos como ficotoxinas. Em geral são compostos não protéicos, de baixo peso molecular (250-3500 Da), apresentam estruturas químicas e modos de ação bem diferenciados. Envolvidos em florações, mortandade de peixes e intoxicações de seres humanos, devido ao consumo de mariscos contaminados, tornaram alvo de diversas pesquisas. Atividade antifúngica, hemolítica e citotoxicidade contra células tumorais são alguns exemplos da variedade de compostos e modos de ação que podemos encontrar. Como exemplo do potencial de aplicação, a pectenotoxina é candidata a agente quimioterápico e a maitotoxina é um estimulante da síntese e secreção do fator de crescimento. Em alguns casos, estudos com compostos de dinoflagelados alcançam níveis de patente. O risco à saúde pública e as perdas econômicas causadas pelas florações levaram ao estudo do ciclo de vida e interações ecológicas, taxonomia e aspectos moleculares das microalgas envolvidas nesses eventos. Também levou a criação de programas de monitoramento que levam em consideração observações ambientais, amostras de fitoplâncton, mariscos ou peixes, análise das amostras, avaliação e divulgação dos resultados e planos de ação em caso de eventos tóxicos. Considerando os estudos já realizados com dinoflagelados, estudamos algumas espécies isoladas do litoral norte do Estado de São Paulo sob aspectos biológicos, moleculares, químicos e monitoramento. A abordagem biológica revelou a presença de compostos capazes de inibir a proliferação celular e de alterar de alguma forma o citoesqueleto das células tumorais T47D nos extratos polares de A. fraterculus, P. gracile e P. mexicanum. Observamos também um possível potencial genotóxico das espécies A. fraterculus e P. gracile. Os aspectos moleculares, biológicos e químicos foram utilizados como ferramenta para o estudo de uma espécie de Ostreopsis cf ovata. A biologia molecular associada a morfologia nos levou a identificar duas cepas, mostrando que são geneticamente idênticas entre si e entre os espécimes isolados do Rio de Janeiro e Mediterrâneo e diferente daqueles de origem asiática, contribuindo para a compreensão da taxonomia, biogeografia e filogenia deste gênero. Ambas as cepas mostraram atividade hemolítica, mas as frações obtidas por cromatografia líquida de alta eficiência não tiveram a hemólise inibida por ouabaína. A análise por espectrometria de massa também não foi conclusiva devido à falta de padrão da toxina estudada. Portanto, sugerimos que os compostos hemolíticos presentes nas amostras sejam distintos da palitoxina e de seus análogos. No entanto, analisando os cromatogramas de espectrometria de massa, verificamos que a atividade biológica encontrada para as nossas amostras estão relacionadas a um conjunto de compostos. O programa de monitoramento piloto na maricultura da Praia da Cocanha em Caraguatatuba, litoral Norte do Estado de São Paulo foi realizado durante um ano. As análises de toxinas paralisantes (PSP) em bioensaios com camundongos e espectrometria de massa não detectaram toxinas nos mexilhões em concentrações que poderiam provocar intoxicação ao homem. Mas confirmamos o alerta quanto à presença de espécies potencialmente tóxicas no ambiente durante o período de estudo. Os aspectos abordados mostram como os compostos produzidos por dinoflagelados podem interferir de alguma forma na vida humana. Por um lado encontramos as finalidades farmacológicas na busca de novas drogas por outro o risco à saúde através do consumo de mariscos contaminados. Em ambos os casos, a continuidade das pesquisas trará muitos benefícios ao Homem. / Dinoflagellates were the firs microorganisms recognized as a primary source of certain metabolites, also known as phycotoxins. In general, compounds are non proteic, with low molecular weight (250-3500 Da), and have different chemical structures and modes of action. Frequently involved in algal blooms, killing fish and poisoning of humans due to consumption of contaminated seafood, they became the target of several researchers. Antifungal, hemolytic and cytotoxic activities against tumor cells are representative of the variety and modes of action that can be found. As examples of potential applications, the pectenotoxin is considered promising candidate for cancer chemotherapy; and the maitotoxin is described as stimulant of the synthesis and secretion of growth factor. In some cases, dinoflagellates compounds reached patent levels. The need to protect human health and fisheries industry led to studies of life cycle, ecologic interactions and taxonomic and molecular aspects of microalgae involved in harmful blooms. These events led to the establishment of monitoring programs to detect phytotoxins and toxic microalgae in mariculture farms worldwide. Based on researches carried out with others dinoflagellate, we studied some species isolated in the North coast of the state of São Paulo, on biological, molecular, chemical and monitoring aspects. Biologic assays indicated the presence of compounds in the dinoflagellates extracts that are able to inhibit cell proliferation and to induce changes in T47D cells cytoskeleton. We suggest a genotoxic potential for the compounds in the polar extracts of A. fraterculus and P. gracile. Biologic, molecular and chemical aspects were used to study two strains of Ostreopsis cf ovata. Molecular biology showed that both are genetically identical to O. ovata isolated from the Mediterranean Sea and Rio de Janeiro, but different from O. ovata collected in Asian waters. This result allowed a better understanding of genetic diversity and the recognition of more reliable (stable) morphological characters. Using mouse erythrocytes assay, hemolytic activity was detected in both strains of O. cf ovata. However, the hemolytic component was not inhibited by ouabain. Analyses by mass spectrometry of polar extract were inconclusive due to the lack of toxins standards. Therefore, we suggest that the compounds in the samples are distinct from palytoxin. Mass spectrometry results indicate that the biological activity of our samples can be related to several substances. The monitoring program in the mussel farm at Cocanha Beach, Caraguatatuba, was carried during one year. Mouse bioassays for paralytic shellfish poisoning toxins (PSP) performed in mussels showed that concentrations were below regulatory levels for human consumption. These low levels of PSPs were also confirmed by mass spectrometry. However, potentially toxic species were detected, and a long-term monitoring program is proposed and highly recommended. Research shows that compounds produced by dinoflagellates can interfere in human life both in positive and negative ways. On one side is the search for new drugs for pharmacological purposes; on the other hand the health risk represented by the consumption of contaminated seafood. In both cases, the continuity of the research will bring many benefits to humans.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-28012009-135320 |
| Date | 22 October 2008 |
| Creators | Naves, Jeanete Lopes |
| Contributors | Freitas, Jose Carlos de, Oliveira, Joacir Stolarz de |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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